package com.tree;

/**
 * @Author: linKe
 * @Date: 2022/1/12 10:12
 * @FileName: BinaryTreeDemo
 * @version: 1.0
 * @Description: 二叉树遍历
 * <p>
 *      1)树有很多种，每个节点最多只能有两个子节点的一种形式称为二叉树。
 *      2)二叉树的子节点分为左节点和右节点
 * 3)示意图
 * 4)如果该二叉树的所有叶子节点都在最后一层，并且结点总数=2^n-1 ,n为层数，则我们称为满二叉树。
 * 5)如果该二叉树的所有叶子节点都在最后一层或者倒数第二层，而且最后一层的叶子节点在左边连续，倒数第二层的叶子节点在右边连续，我们称为完全二叉树
 */
public class BinaryTreeDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //先需要创建一颗二叉树
        BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
        //创建需要的结点
         HeroNode root = new  HeroNode(1, "宋江");
         HeroNode node2 = new  HeroNode(2, "吴用");
         HeroNode node3 = new  HeroNode(3, "卢俊义");
         HeroNode node4 = new  HeroNode(4, "林冲");
         HeroNode node5 = new  HeroNode(5, "关胜");

        //说明，我们先手动创建该二叉树，后面我们学习递归的方式创建二叉树
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node3.setRight(node4);
        node3.setLeft(node5);
        binaryTree.setRoot(root);

        //测试
//		System.out.println("前序遍历"); // 1,2,3,5,4
//		binaryTree.preOrder();

        //测试
//		System.out.println("中序遍历");
//		binaryTree.infixOrder(); // 2,1,5,3,4
//
//		System.out.println("后序遍历");
//		binaryTree.postOrder(); // 2,5,4,3,1

        //前序遍历
        //前序遍历的次数 ：4
//		System.out.println("前序遍历方式~~~");
//		HeroNode resNode = binaryTree.preOrderSearch(5);
//		if (resNode != null) {
//			System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
//		} else {
//			System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
//		}

        //中序遍历查找
        //中序遍历3次
//		System.out.println("中序遍历方式~~~");
//		HeroNode resNode = binaryTree.infixOrderSearch(5);
//		if (resNode != null) {
//			System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
//		} else {
//			System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
//		}

        //后序遍历查找
        //后序遍历查找的次数  2次
//		System.out.println("后序遍历方式~~~");
//		HeroNode resNode = binaryTree.postOrderSearch(5);
//		if (resNode != null) {
//			System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
//		} else {
//			System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
//		}

        /// 测试一把删除结点

        System.out.println("删除前,前序遍历");
        binaryTree.preOrderSearch(3);
        binaryTree.preOrder(); //  1,2,3,5,4
        /// binaryTree.delNode(5);
         binaryTree.delNode(3);
         // 3删除后，3所关联的子节点4，5 也就丢失了
        // 没有对子节点的情况做判断
        System.out.println("删除后，前序遍历");
        binaryTree.preOrder(); // 1,2,3,4


    }

}

/**
 * 定义BinaryTree 二叉树
 */
class BinaryTree {
    private  HeroNode root;

    public void setRoot( HeroNode root) {
        this.root = root;
    }

    /**
     * 删除结点
     *
     * @param no 结点值
     */
    public void delNode(int no) {
        if (root != null) {
            //如果只有一个root结点, 这里立即判断root是不是就是要删除结点
            if (root.getNo() == no) {
                root = null;
            } else {
                //递归删除
                root.delNode(no);
            }
        } else {
            System.out.println("空树，不能删除~");
        }
    }

    /**
     * 前序遍历
     */
    public void preOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.preOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }

    /**
     * 中序遍历
     */
    public void infixOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }

    /**
     * 后序遍历
     */
    public void postOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.postOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }

    /**
     * 前序遍历
     *
     * @param no 结点值
     * @return 结果
     */
    public  HeroNode preOrderSearch(int no) {
        if (root != null) {
            return root.preOrderSearch(no);
        } else {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 中序遍历
     *
     * @param no 结点值
     * @return 结果
     */
    public  HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        if (root != null) {
            return root.infixOrderSearch(no);
        } else {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 后序遍历
     *
     * @param no 结点值
     * @return 结果
     */
    public  HeroNode postOrderSearch(int no) {
        if (root != null) {
            return this.root.postOrderSearch(no);
        } else {
            return null;
        }
    }
}

/**
 * 先创建HeroNode 结点
 */
class HeroNode {

    private int no;

    private String name;
    /**
     * 默认null
     */
    private  HeroNode left;
    /**
     * 默认null
     */
    private  HeroNode right;


    public HeroNode(int no, String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public  HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft( HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

    public  HeroNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight( HeroNode right) {
        this.right = right;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + "]";
    }

    /**
     * 递归删除结点
     * 1.如果删除的节点是叶子节点，则删除该节点
     * 2.如果删除的节点是非叶子节点，则删除该子树
     *
     * @param no 结点值
     */
    public void delNode(int no) {


		/*
		1. 思路
		  	1. 因为我们的二叉树是单向的，所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点，而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结点.
			2. 如果当前结点的左子结点不为空，并且左子结点 就是要删除结点，就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)
			3. 如果当前结点的右子结点不为空，并且右子结点 就是要删除结点，就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)
			4. 如果第2和第3步没有删除结点，那么我们就需要向左子树进行递归删除
			5.  如果第4步也没有删除结点，则应当向右子树进行递归删除.

		 */
        //2. 如果当前结点的左子结点不为空，并且左子结点 就是要删除结点，就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)
        if (this.left != null && this.left.no == no) {
            this.left = null;
            return;
        }
        //3.如果当前结点的右子结点不为空，并且右子结点 就是要删除结点，就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)
        if (this.right != null && this.right.no == no) {
            this.right = null;
            return;
        }
        //4.我们就需要向左子树进行递归删除
        if (this.left != null) {
            this.left.delNode(no);
        }
        //5.则应当向右子树进行递归删除
        if (this.right != null) {
            this.right.delNode(no);
        }
    }

    /**
     * 编写前序遍历的方法
     * 取父节点的时机在最前面
     */
    public void preOrder() {
        //先输出父结点
        System.out.println(this);
        //递归向左子树前序遍历
        if (this.left != null) {
            this.left.preOrder();
        }
        //递归向右子树前序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.preOrder();
        }
    }

    /**
     * 中序遍历
     * 取父节点的时机在中间
     */
    public void infixOrder() {

        //递归向左子树中序遍历
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        //输出父结点
        System.out.println(this);
        //递归向右子树中序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    /**
     * 后序遍历
     * 取父节点的时机在最后面
     */
    public void postOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.postOrder();
        }
        if (this.right != null) {
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }


    /**
     * 前序遍历查找
     * 取父节点的时机在最前面
     * @param no 查找no
     * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
     */
    public  HeroNode preOrderSearch(int no) {
        System.out.println("进入前序遍历");
        //比较当前结点是不是
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        // resNode 结果节点变量声明
         HeroNode resNode = null;
        //1.则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        //2.如果左递归前序查找，找到结点，则返回
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        // 说明我们左子树找到
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }
        //1.左递归前序查找，找到结点，则返回，否继续判断，
        //2.当前的结点的右子节点是否为空，如果不空，则继续向右递归前序查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

    /**
     * 中序遍历查找
     * 取父节点的时机在中间
     * @param no 查找no
     * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
     */
    public  HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
        HeroNode resNode = null;
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入中序查找");
        // 如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        //否则继续进行右递归的中序查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return resNode;

    }

    /**
     * 后序遍历查找
     * 取父节点的时机在最后面
     * @param no 查找no
     * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
     */
    public  HeroNode postOrderSearch(int no) {

        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归后序查找
         HeroNode resNode = null;
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.postOrderSearch(no);
        }
        //说明在左子树找到
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }

        //如果左子树没有找到，则向右子树递归进行后序遍历查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.postOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入后序查找");
        // 如果左右子树都没有找到，就比较当前结点是不是
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        return resNode;
    }


}
